مبدل رزونانس سری LLC با کنترلر PID برای کاربردهای شارژر باتری

توضیحات محصول

کعنوان مقاله:

LLC Series Resonant Converter with PID Controller for Battery Charging Application

دانلود مقاله

مقاله سال: ۲۰۱۴

نوع ژورنال: IEEE

مبدل­های رزونانسی LLC توجه زیادی را به خود جلب کرده و به‌طور گسترده­ای در متون گذشته به خاطر داشتن ساختار ساده و ویژگی­هایی از قبیل چگالی توان بالا، کاهش تلفات سوئیچ زنی در فرکانس بالا، راندمان بالا، سوئیچینگ در ولتاژ صفر(ZVS)، سوئیچینگ در جریان صفر(ZCS)، کاهش تداخل امواج الکترومغناطیسی(EMI)  و حذف اثر بازیابی معکوس دیود خروجی یکسوسازها موردمطالعه قرارگرفته است. در این مبدل به دلیل رفتار سینوسی­اش تلفات را کاهش داده و همچنین به‌واسطه‌ی عملکرد در فرکانس بالای خود سایز و مؤلفه‌ی راکتیو را کاهش می­دهد و برای کاربردهای توان بالا مناسب می­باشد.

چگالی توان بالا تمایلی مهم در بازار برق امروز است که برای پاسخ­گویی به این امر توپولوژی­ای باقابلیت سوئیچ زنی بالا و راندمان بالا موردنیاز است. اما مشکل آنجاست که در فرکانس­های بالا علاوه بر تلفات سوئیچ زنی، تلفات بازیابی معکوس دیود ثانویه و تلفات خاموشی اولیه­ی سوئیچ نیز وجود دارد.

در مبدل­های رزونانسی، پارامترهای زیادی از قبیل سلف رزونانس ، خازن رزونانس  و سلف مغناطیس کنندگی  وجود دارد که تغییر در پارامترهای مختلف نشان‌دهنده‌ی شکل موج‌های مختلف کاری است. مبدل رزونانس سری LLC قادر به تنظیم ولتاژ خروجی در برابر محدوده­ی وسیعی از تغییرات بار و یا خط می­باشد.

در این مقاله، تنظیم ولتاژ خروجی، از طریق یک مبدل DC به DC رزونانس سری LLC نیم‌پیل با کنترلر PID در حلقه­ی فیدبک، برای کاربردهای شارژر باتری استفاده‌شده است. کنترلر PID به‌منظور تنظیم فرکانس پالس گیت، از طریق نوسان­ساز کنترل‌شده با ولتاژ VCO برای تحریک مسافت‌ها که تنظیم‌کننده‌ی ولتاژ خروجی هستند، مورداستفاده قرارگرفته است. این مدل در محیط متلب برای رنج ولتاژ ورودی ۳۸۰ تا ۴۲۰ ولت با خروجی ۲۸ تا ۷۲ ولت شبیه‌سازی گردیده است.

نتایج شبیه‌سازی نشان می­دهد که حتی با تغییرات شدید در ورودی و یا در بار، کنترلر به‌سرعت قادر به تنظیم خواهد بود. علاوه بر آن کنترلر برای تغییرات خطی و یا تغییرات پله­ای در سیگنال مرجع، قادر به تنظیم ولتاژ خروجی نیز می‌باشد.

این پروژه در سیمولینک متلب شبیه سازی شده و دارای گزارش کار فارسی نیز می باشد.